Ένα ταχυδρομικό περιστέρι φορτωμένο με κάρτες microSD μπορεί να μεταφέρει μεγάλες ποσότητες δεδομένων πιο γρήγορα και φθηνότερα από σχεδόν οποιαδήποτε άλλη μέθοδο.
Σημείωση Μετάφραση: αν και το πρωτότυπο αυτού του άρθρου εμφανίστηκε στον ιστότοπο του IEEE Spectrum την 1η Απριλίου, όλα τα στοιχεία που αναφέρονται σε αυτό είναι αρκετά αξιόπιστα.
Τον Φεβρουάριο σχετικά με την κυκλοφορία της πρώτης στον κόσμο κάρτας flash microSD χωρητικότητας 1 terabyte. Όπως και άλλες κάρτες σε αυτήν τη μορφή, είναι μικροσκοπική, έχει διαστάσεις μόνο 15 x 11 x 1 mm και ζυγίζει 250 mg. Μπορεί να χωρέσει έναν απίστευτο όγκο δεδομένων σε έναν πολύ μικρό φυσικό χώρο και μπορεί να αγοραστεί για 550 $. Για να καταλάβετε, οι πρώτες κάρτες microSD 512 GB εμφανίστηκαν μόλις ένα χρόνο νωρίτερα, τον Φεβρουάριο του 2018.
Έχουμε συνηθίσει τόσο πολύ στην ταχύτητα των εξελίξεων στους υπολογιστές που αυτές οι αυξήσεις στην πυκνότητα αποθήκευσης περνούν σε μεγάλο βαθμό απαρατήρητες, μερικές φορές κερδίζοντας ένα δελτίο τύπου και μια ανάρτηση ιστολογίου ή δύο. Αυτό που είναι πιο ενδιαφέρον (και πιθανό να έχει μεγαλύτερες συνέπειες) είναι πόσο πιο γρήγορα αυξάνεται η ικανότητά μας να δημιουργείτε και να αποθηκεύουμε δεδομένα σε σύγκριση με την ικανότητά μας να τα μεταδίδουμε μέσω δικτύων προσβάσιμα στους περισσότερους ανθρώπους.
Αυτό το πρόβλημα δεν είναι νέο και εδώ και δεκαετίες χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι "cunnets" για τη φυσική μεταφορά δεδομένων από το ένα μέρος στο άλλο - με τα πόδια, ταχυδρομικά ή με πιο εξωτικές μεθόδους. Μία από τις μεθόδους μετάδοσης δεδομένων που χρησιμοποιείται ενεργά τα τελευταία χίλια χρόνια είναι τα ταχυδρομικά περιστέρια, τα οποία μπορούν να ταξιδέψουν εκατοντάδες ή και χιλιάδες χιλιόμετρα, να επιστρέψουν στο σπίτι και να χρησιμοποιήσουν τεχνικές πλοήγησης, η φύση των οποίων δεν έχει ακόμη μελετημένο με ακρίβεια. Αποδεικνύεται ότι όσον αφορά τη διεκπεραίωση (την ποσότητα των δεδομένων που μεταφέρονται σε μια δεδομένη απόσταση σε δεδομένο χρόνο), το Peronet που βασίζεται σε περιστέρια παραμένει πιο αποτελεσματικό από τα τυπικά δίκτυα.
Από το "Πρότυπο μετάδοσης IP Datagram για αερομεταφορείς"
Την 1η Απριλίου 1990, ο David Weitzman πρότεινε Αίτημα σχολίου (RFC) με τίτλο "», τώρα γνωστό ως IPoAC. Το RFC 1149 περιγράφει "μια πειραματική μέθοδο για την ενθυλάκωση δεδομένων IP σε αερομεταφορείς" και έχει ήδη αρκετές ενημερώσεις σχετικά με την ποιότητα της υπηρεσίας και τη μετάβαση στο IPv6 (δημοσιεύτηκε 1 Απριλίου 1999 και 1 Απριλίου 2011, αντίστοιχα).
Η αποστολή ενός RFC την Πρωταπριλιά είναι μια παράδοση που ξεκίνησε το 1978 με το RFC 748, το οποίο πρότεινε ότι η αποστολή της εντολής IAC DONT RANDOMLY-LOSE σε έναν διακομιστή telnet θα εμπόδιζε τον διακομιστή να χάνει τυχαία δεδομένα. Πολύ καλή ιδέα, έτσι δεν είναι; Και αυτή είναι μια από τις ιδιότητες του Πρωταπριλιάτικου RFC, εξηγεί , ο οποίος ηγήθηκε της Ομάδας Εργασίας Δικτύωσης στο CERN από το 1985 έως το 1996, ήταν πρόεδρος του IETF από το 2005 έως το 2007 και τώρα ζει στη Νέα Ζηλανδία. «Πρέπει να είναι τεχνικά εφικτό (δηλαδή, να μην παραβιάζει τους νόμους της φυσικής) και πρέπει να διαβάσεις τουλάχιστον μια σελίδα προτού καταλάβεις ότι είναι αστείο», λέει. «Και, φυσικά, πρέπει να είναι παράλογο».
Ο Carpenter, μαζί με τον συνάδελφό του Bob Hinden, έγραψαν οι ίδιοι το Πρωταπριλιάτικο RFC, το οποίο περιέγραφε , το 2011. Και ακόμη και δύο δεκαετίες μετά την εισαγωγή του, το IPoAC εξακολουθεί να είναι γνωστό. «Όλοι γνωρίζουν για τους αερομεταφορείς», μας είπε ο Carpenter. «Ο Μπομπ και εγώ μιλούσαμε μια μέρα σε μια συνάντηση της IETF για τη διάδοση του IPv6 και η ιδέα της προσθήκης του στο IPoAC ήρθε πολύ φυσικά».
, το οποίο αρχικά όριζε το IPoAC, περιγράφει πολλά από τα οφέλη του νέου προτύπου:
Μπορούν να παρέχονται πολλές διαφορετικές υπηρεσίες μέσω της ιεράρχησης προτεραιοτήτων. Επιπλέον, υπάρχει ενσωματωμένη αναγνώριση και καταστροφή σκουληκιών. Εφόσον η IP δεν εγγυάται 100% παράδοση πακέτων, η απώλεια ενός φορέα μπορεί να γίνει ανεκτή. Με την πάροδο του χρόνου, οι φορείς αναρρώνουν μόνοι τους. Η μετάδοση δεν είναι καθορισμένη και μια καταιγίδα μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια δεδομένων. Είναι δυνατό να κάνετε επίμονες προσπάθειες παράδοσης μέχρι να πέσει ο μεταφορέας. Τα ίχνη ελέγχου δημιουργούνται αυτόματα και μπορούν συχνά να βρεθούν σε δίσκους καλωδίων και σε κορμούς [Αγγλικά ημερολόγιο σημαίνει και «ημερολόγιο» και «ημερολόγιο για εγγραφή» / περίπου. μετάφραση].
Η ενημέρωση ποιότητας (RFC 2549) προσθέτει αρκετές σημαντικές λεπτομέρειες:
Η Multicasting, αν και υποστηρίζεται, απαιτεί την εφαρμογή μιας συσκευής κλωνοποίησης. Οι μεταφορείς μπορούν να χαθούν αν τοποθετηθούν σε ένα δέντρο που κόβεται. Οι φορείς κατανέμονται κατά μήκος του δέντρου κληρονομιάς. Οι εταιρείες κινητής τηλεφωνίας έχουν μέσο όρο TTL 15 ετών, επομένως η χρήση τους για την επέκταση των αναζητήσεων δακτυλίου είναι περιορισμένη.
Οι στρουθοκάμηλοι μπορούν να θεωρηθούν ως εναλλακτικοί φορείς, με πολύ μεγαλύτερη ικανότητα να μεταφέρουν μεγάλες ποσότητες πληροφοριών, αλλά παρέχουν πιο αργή παράδοση και απαιτούν γέφυρες μεταξύ διαφορετικών περιοχών.
Πρόσθετη συζήτηση για την ποιότητα των υπηρεσιών μπορείτε να βρείτε στο .
από τον Carpenter, που περιγράφει το IPv6 για IPoAC, αναφέρει, μεταξύ άλλων, πιθανές επιπλοκές που σχετίζονται με τη δρομολόγηση πακέτων:
Η διέλευση αερομεταφορέων μέσω της επικράτειας παρόμοιων αερομεταφορέων, χωρίς τη σύναψη συμφωνιών για ανταλλαγή πληροφοριών από ομοτίμους, μπορεί να οδηγήσει σε απότομη αλλαγή στη διαδρομή, σε βρόχο πακέτων και παράδοση εκτός παραγγελίας. Η διέλευση των μεταφορέων μέσω της επικράτειας των αρπακτικών μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική απώλεια πακέτων. Συνιστάται να λαμβάνονται υπόψη αυτοί οι παράγοντες στον αλγόριθμο σχεδιασμού του πίνακα δρομολόγησης. Όσοι θα εφαρμόσουν αυτές τις διαδρομές, προκειμένου να διασφαλίσουν αξιόπιστη παράδοση, θα πρέπει να εξετάσουν το ενδεχόμενο δρομολόγησης βάσει πολιτικών που αποφεύγουν περιοχές όπου κυριαρχούν τοπικοί και αρπακτικοί μεταφορείς.
Υπάρχουν ενδείξεις ότι ορισμένοι μεταφορείς έχουν την τάση να τρώνε άλλους μεταφορείς και στη συνέχεια να μεταφέρουν το φαγωμένο ωφέλιμο φορτίο. Αυτό μπορεί να παρέχει μια νέα μέθοδο για τη διοχέτευση πακέτων IPv4 σε πακέτα IPv6 ή το αντίστροφο.
Το πρότυπο IPoAC προτάθηκε το 1990, αλλά τα μηνύματα έχουν σταλεί από ταχυδρομικά περιστέρια για πολύ περισσότερο: η φωτογραφία δείχνει ένα ταχυδρομικό περιστέρι να στέλνεται στην Ελβετία, μεταξύ 1914 και 1918
Είναι λογικό να περιμένουμε από ένα πρότυπο, η έννοια του οποίου επινοήθηκε το 1990, ότι η αρχική μορφή για τη μετάδοση δεδομένων μέσω του πρωτοκόλλου IPoAC συσχετίστηκε με την εκτύπωση δεκαεξαδικών χαρακτήρων σε χαρτί. Από τότε, πολλά έχουν αλλάξει και ο όγκος των δεδομένων που ταιριάζουν σε έναν δεδομένο φυσικό όγκο και βάρος έχει αυξηθεί απίστευτα, ενώ το μέγεθος του ωφέλιμου φορτίου ενός μεμονωμένου περιστεριού έχει παραμείνει το ίδιο. Τα περιστέρια είναι ικανά να μεταφέρουν ένα ωφέλιμο φορτίο που είναι ένα σημαντικό ποσοστό του σωματικού τους βάρους - το μέσο περιστέρι ζυγίζει περίπου 500 γραμμάρια και στις αρχές του 75ου αιώνα μπορούσαν να μεταφέρουν κάμερες XNUMX γραμμαρίων για αναγνώριση σε εχθρικό έδαφος.
Μιλήσαμε με , ένας λάτρης των περιστεριών από το Μέριλαντ, επιβεβαίωσε ότι τα περιστέρια μπορούν εύκολα να μεταφέρουν έως και 75 γραμμάρια (και ίσως λίγο περισσότερα) «σε οποιαδήποτε απόσταση όλη την ημέρα». Ταυτόχρονα, μπορούν να πετάξουν σε μεγάλη απόσταση - το παγκόσμιο ρεκόρ για ένα περιστέρι που γυρίζει το κατέχει ένα ατρόμητο πουλί, το οποίο κατάφερε να πετάξει από το Arras στη Γαλλία στο σπίτι του στην πόλη Χο Τσι Μιν στο Βιετνάμ, καλύπτοντας ένα ταξίδι 11 χλμ σε 500 μέρες. Τα περισσότερα περιστέρια, φυσικά, δεν είναι ικανά να πετάξουν τόσο μακριά. Το τυπικό μήκος μιας μεγάλης αγωνιστικής διαδρομής, σύμφωνα με τον Lesofsky, είναι περίπου 24 km και τα πουλιά το καλύπτουν με μέση ταχύτητα περίπου 1000 km/h. Σε μικρότερες αποστάσεις, οι σπρίντερ μπορούν να φτάσουν ταχύτητες έως και 70 km/h.
Συνδυάζοντας όλα αυτά, μπορούμε να υπολογίσουμε ότι αν φορτώσουμε ένα ταχυδρομικό περιστέρι μέχρι τη μέγιστη χωρητικότητα των 75 γραμμαρίων με κάρτες microSD 1 TB, καθεμία από τις οποίες ζυγίζει 250 mg, τότε το περιστέρι μπορεί να μεταφέρει 300 TB δεδομένων. Ταξιδεύοντας από το Σαν Φρανσίσκο στη Νέα Υόρκη (4130 χλμ.) με κορυφαία ταχύτητα σπριντ, θα πετύχαινε ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων 12 TB/ώρα ή 28 Gbit/s, που είναι αρκετές τάξεις μεγέθους υψηλότερες από τις περισσότερες συνδέσεις Διαδικτύου. Στις ΗΠΑ, για παράδειγμα, οι υψηλότερες μέσες ταχύτητες λήψης παρατηρούνται στο Κάνσας Σίτι, όπου το Google Fiber μεταφέρει δεδομένα με ταχύτητα 127 Mbps. Με αυτή την ταχύτητα, θα χρειάζονταν 300 ημέρες για να κατεβάσετε 240 TB - και κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου το περιστέρι μας θα μπορούσε να πετάξει σε όλο τον κόσμο 25 φορές.
Ας πούμε ότι αυτό το παράδειγμα δεν φαίνεται πολύ ρεαλιστικό επειδή περιγράφει κάποιο είδος σούπερ περιστεριού, οπότε ας επιβραδύνουμε. Ας πάρουμε μια πιο μέση ταχύτητα πτήσης 70 km/h και ας φορτώσουμε το πουλί με το μισό μέγιστο φορτίο σε κάρτες μνήμης terabyte - 37,5 γραμμάρια. Και ακόμα, ακόμα κι αν συγκρίνουμε αυτή τη μέθοδο με μια πολύ γρήγορη σύνδεση gigabit, το περιστέρι κερδίζει. Ένα περιστέρι θα μπορεί να περιηγηθεί περισσότερο από τη μισή υδρόγειο στον χρόνο που χρειάζεται για να ολοκληρωθεί η μεταφορά των αρχείων μας, πράγμα που σημαίνει ότι θα είναι πιο γρήγορο να στείλει δεδομένα με περιστέρι κυριολεκτικά οπουδήποτε στον κόσμο παρά να χρησιμοποιήσει το Διαδίκτυο για να τα μεταφέρει.
Φυσικά, αυτή είναι μια σύγκριση καθαρής απόδοσης. Δεν λαμβάνουμε υπόψη τον χρόνο και την προσπάθεια που απαιτείται για την αντιγραφή δεδομένων σε κάρτες microSD, τη φόρτωσή τους στο περιστέρι και την ανάγνωση των δεδομένων όταν το πουλί φτάσει στον προορισμό του. Οι καθυστερήσεις είναι προφανώς υψηλές, επομένως οτιδήποτε άλλο εκτός από μια μονόδρομη μεταφορά δεν θα ήταν πρακτικό. Ο μεγαλύτερος περιορισμός είναι ότι το περιστέρι που πετάει μόνο προς μία κατεύθυνση και προς έναν προορισμό, επομένως δεν μπορείτε να επιλέξετε τον προορισμό για την αποστολή δεδομένων και πρέπει επίσης να μεταφέρετε τα περιστέρια από όπου θέλετε να τα στείλετε, κάτι που επίσης περιορίζει πρακτική χρήση τους.
Ωστόσο, το γεγονός παραμένει ότι ακόμη και με ρεαλιστικές εκτιμήσεις για το ωφέλιμο φορτίο και την ταχύτητα ενός περιστεριού, καθώς και τη σύνδεσή του στο διαδίκτυο, η καθαρή απόδοση ενός περιστεριού δεν είναι εύκολο να νικηθεί.
Έχοντας υπόψη όλα αυτά, αξίζει να αναφέρουμε ότι η επικοινωνία με τα περιστέρια έχει δοκιμαστεί στον πραγματικό κόσμο και κάνει αρκετά καλή δουλειά. Ομάδα χρηστών Bergen Linux από τη Νορβηγία το 2001 , στέλνοντας ένα ping με κάθε περιστέρι σε απόσταση 5 km:
Το ping στάλθηκε περίπου στις 12:15 μ.μ. Αποφασίσαμε να κάνουμε ένα διάστημα 7,5 λεπτών μεταξύ των πακέτων, το οποίο ιδανικά θα έπρεπε να είχε ως αποτέλεσμα μερικά πακέτα να παραμένουν αναπάντητα. Ωστόσο, τα πράγματα δεν πήγαν ακριβώς έτσι. Ο γείτονάς μας είχε ένα κοπάδι περιστέρια που πετούσαν πάνω από την ιδιοκτησία του. Και τα περιστέρια μας δεν ήθελαν να πετάξουν κατευθείαν στο σπίτι, ήθελαν πρώτα να πετάξουν με άλλα περιστέρια. Και ποιος μπορεί να τους κατηγορήσει, δεδομένου ότι ο ήλιος βγήκε για πρώτη φορά μετά από μια-δυο μέρες συννεφιά;
Ωστόσο, το ένστικτό τους κέρδισε και είδαμε πώς, μετά από χαζομάρες για περίπου μια ώρα, ένα ζευγάρι περιστέρια έφυγε από το κοπάδι και κατευθύνθηκε προς τη σωστή κατεύθυνση. χαρήκαμε. Και ήταν πράγματι τα περιστέρια μας, γιατί λίγο μετά λάβαμε μια αναφορά από άλλη τοποθεσία ότι ένα περιστέρι είχε προσγειωθεί στην ταράτσα.
Επιτέλους έφτασε το πρώτο περιστέρι. Το πακέτο δεδομένων αφαιρέθηκε προσεκτικά από το πόδι του, αποσυσκευάστηκε και σαρώθηκε. Αφού ελέγξαμε χειροκίνητα το OCR και διορθώσαμε μερικά λάθη, το πακέτο έγινε αποδεκτό ως έγκυρο και η χαρά μας συνεχίστηκε.
Για πραγματικά μεγάλους όγκους δεδομένων (έτσι ώστε ο απαιτούμενος αριθμός περιστεριών να είναι δύσκολο να εξυπηρετηθεί), πρέπει να χρησιμοποιούνται φυσικές μέθοδοι μετακίνησης. Η Amazon προσφέρει την υπηρεσία – Εμπορευματοκιβώτιο 45 ποδιών σε φορτηγό. Ένα Snowmobile μπορεί να μεταφέρει δεδομένα έως και 100 PB (100 TB). Δεν θα κινηθεί τόσο γρήγορα όσο ένα αντίστοιχο κοπάδι αρκετών εκατοντάδων περιστεριών, αλλά θα είναι ευκολότερο να δουλέψεις μαζί του.
Οι περισσότεροι άνθρωποι φαίνεται να είναι ικανοποιημένοι με εξαιρετικά χαλαρές λήψεις και δεν ενδιαφέρονται να επενδύσουν στα δικά τους ταχυδρομικά περιστέρια. Είναι αλήθεια ότι χρειάζεται πολλή δουλειά, λέει ο Drew Lesofsky, και τα ίδια τα περιστέρια συνήθως δεν συμπεριφέρονται σαν πακέτα δεδομένων:
Η τεχνολογία GPS βοηθά ολοένα και περισσότερο τους λάτρεις των περιστεριών και κατανοούμε καλύτερα πώς πετούν τα περιστέρια μας και γιατί μερικά πετούν πιο γρήγορα από άλλα. Η συντομότερη γραμμή μεταξύ δύο σημείων είναι μια ευθεία γραμμή, αλλά τα περιστέρια σπάνια πετούν σε ευθεία γραμμή. Συχνά κάνουν ζιγκ-ζαγκ, πετώντας περίπου προς την επιθυμητή κατεύθυνση και στη συνέχεια προσαρμόζουν την πορεία τους καθώς πλησιάζουν στον προορισμό τους. Μερικά από αυτά είναι σωματικά πιο δυνατά και πετούν πιο γρήγορα, αλλά ένα περιστέρι που είναι καλύτερα προσανατολισμένο, δεν έχει προβλήματα υγείας και είναι σωματικά εκπαιδευμένο μπορεί να ξεπεράσει ένα περιστέρι που πετά γρήγορα με κακή πυξίδα.
Ο Lesofsky έχει αρκετή εμπιστοσύνη στα περιστέρια ως φορείς δεδομένων: «Θα ένιωθα αρκετά σίγουρος στέλνοντας πληροφορίες με τα περιστέρια μου», λέει, ενώ ανησυχεί για τη διόρθωση σφαλμάτων. «Θα απελευθέρωσα τουλάχιστον τρεις κάθε φορά για να διασφαλίσω ότι ακόμα κι αν ένας από αυτούς είχε κακή πυξίδα, οι άλλοι δύο θα είχαν καλύτερη πυξίδα και τελικά η ταχύτητα και των τριών θα ήταν μεγαλύτερη».
Τα προβλήματα με την εφαρμογή του IPoAC και η αυξανόμενη αξιοπιστία εύλογα γρήγορων (και συχνά ασύρματων) δικτύων σημαίνουν ότι οι περισσότερες υπηρεσίες που βασίζονταν σε περιστέρια (και ήταν πολλοί από αυτούς) έχουν μεταβεί σε πιο παραδοσιακές μεθόδους μεταφοράς δεδομένων τις τελευταίες δεκαετίες.
Και λόγω όλων των προκαταρκτικών προετοιμασιών που απαιτούνται για τη δημιουργία ενός συστήματος δεδομένων περιστεριών, συγκρίσιμες εναλλακτικές λύσεις (όπως τα drones με σταθερά φτερά) μπορεί να γίνουν πιο βιώσιμες. Ωστόσο, τα περιστέρια εξακολουθούν να έχουν κάποια πλεονεκτήματα: κλιμακώνονται καλά, δουλεύουν για σπόρους, είναι πιο αξιόπιστα, έχουν ένα πολύ περίπλοκο σύστημα αποφυγής εμποδίων ενσωματωμένο σε αυτά τόσο σε επίπεδο λογισμικού όσο και σε επίπεδο υλικού και μπορούν να επαναφορτιστούν.
Πώς θα επηρεάσουν όλα αυτά το μέλλον του προτύπου IPoAC; Υπάρχει ένα πρότυπο, είναι προσβάσιμο σε όλους, ακόμα κι αν είναι λίγο παράλογο. Ρωτήσαμε τον Brian Carpenter εάν ετοίμαζε άλλη ενημέρωση για το πρότυπο και είπε ότι σκεφτόταν αν τα περιστέρια θα μπορούσαν να μεταφέρουν qubits. Αλλά ακόμα κι αν το IPoAC είναι λίγο περίπλοκο (και λίγο ανόητο) για τις ανάγκες μεταφοράς προσωπικών δεδομένων σας, όλα τα είδη μη τυποποιημένων δικτύων επικοινωνίας θα παραμείνουν απαραίτητα στο άμεσο μέλλον και η ικανότητά μας να παράγουμε τεράστιες ποσότητες δεδομένων συνεχίζει να αυξάνεται ταχύτερα από την ικανότητά μας να το μεταδώσουμε.
Ευχαριστούμε τον χρήστη AyrA_ch που του υπέδειξε πληροφορίες , και για βολικό , το οποίο βοηθά στον υπολογισμό πόσο μπροστά είναι πραγματικά τα περιστέρια από άλλες μεθόδους μετάδοσης δεδομένων.
Πηγή: www.habr.com